大麦雄核发育的基因型效应及相关的分子标记

基因型效应是影响植物雄核发育（Androgenesis）的重要因素，在很多情况下基因型的限制是单倍体育种用于实践的主要障碍。尽管人们对基因型效应进行了大量的遗传学研究，但对其机理仍然了解很少。本研究以具有不同花粉胚胎发生能力的两个大麦基因型为材料，细致地观察了大麦花粉体内发育和雄核发育的过程，确认大麦雄核发育途径包括营养核分裂途径、营养核与生殖核分裂途径和小孢子均等分裂途径三种。在雄核发育过程的每一个阶段，从单核、二核、多核花粉粒到愈伤组织，都可能发生败育。无论基因型是否具有高频率花粉胚胎发生能力，这种败育都是限制愈伤组织产量的重要因素。对两个基因型离体培养花药中不同类型花粉频率的连续统计表明，从培养开始到大量多核花粉粒形成，三种花粉－单核花粉、分裂花粉和死亡花粉的频率变化在两基因型中是相似的，发育途径都是以小孢子均等分裂途径为主，因此两基因型的早期雄核发育过程无明显区别。然而两基因型最终出愈率是有显著差异的，这种差异从时间上讲是在小孢子形成多核粉以后产生的。推测大麦不同基因型之间，花药培养反应的差异不是受小孢子脱分化启动能力控制的，更可能由其多核花粉发育成愈伤组织或胚状体的能力决定，可能与细胞壁的形成有关。从这种意义上来说，雄核发育过程中的愈伤组织形成又可以分为两个阶段：愈伤组织形成的诱导和愈伤组织形成的维持，并且它们分别受不同的基因控制，有不同的遗传机制。因此，大麦愈伤组织形成维持能力的差异是造成不同基因型对花药培养反应不同的主要原因。 利用BSA（Bulked Segregant Analysis）法对60个单株构成的F2分离群体进行分析。在520条随机引物中，有7个在高频池和低频池中的扩增产物有差异，其中引物S500重复性最好，其扩增带S500_(－650)经过单株验证后，确认与高频率胚胎发生能力连锁。聚丙烯酰胺凝胶电泳银染证明这一条带只存在于高频池中，可以初步确认是一个与高频率胚胎发生能力连锁的RAPD标记。

藻胆体的光谱特性光能传递

1．对嗜热蓝藻层理鞭枝藻(Mastigocladus laminosus)藻胆体的光谱特性和光能传递进行了研究。其完整藻胆体的吸收峰位于622 nm，室温荧光发射峰位于673 nm。在77K荧光发射光谱中，完整藻胆体的荧光峰只有一个，位于685 nm，是末端发射体1的荧光。在低浓度磷酸缓冲液中发生严重解离的藻胆体，其77K荧光发射光谱中有二个发射峰和一个发射肩。两个荧光发射峰分别位于644 nm和683 nm。前者为主峰，属于C-藻蓝蛋白的荧光，后者是次峰，属于末端发射体2的荧光。荧光发射肩位于660 nm附近，属于别藻蓝蛋白的荧光。据此，提出层理鞭枝藻藻胆体光能传递途径如下： 藻红蓝蛋白→c—藻蓝蛋白→别藻蓝蛋白→端发射体l、末端发射体2： 2．对嗜热蓝藻层理鞭枝藻藻胆体—类囊体膜的光谱特性和光能传递进行了研究。在吸收光谱中，其藻胆体——类囊体膜在可见光区域有5个峰，它们分别位于420 nm、438 nm、490 nm、624 nm和678 nm。420 nm、438 nm和678 nm为叶绿素a的吸收峰位置。490 nm是类胡罗卜素的吸收峰，624 nm是藻胆体的吸收峰。对藻胆体——类囊体膜用580 nm波长的光激发藻胆蛋白时，在室温荧光发射光谱中有一个发射峰和一个发射肩，分别位于657 nm和690 nm，前者属于藻胆蛋白的荧光，后者属于叶绿素a的荧光。这说明藻胆蛋白能将捕获的光能传递给类囊体膜上的叶绿素a。在77K荧光发射光谱中有4个峰，它们分别位于649 nm、660 nm、688 nm和730 nm。前二者属于藻胆蛋白的荧光，后二者属于叶绿素a的荧光。这同样说明藻胆蛋白能将捕获的光能传递给类囊体膜上的叶绿素a。当用436 nm波长光激发叶绿素a时，藻胆体——类囊体膜的室温荧光发射光谱中有两个荧光峰出现，位于685 nm的峰来源于光系统Ⅱ，位于713 nm的峰来源于系统I。这说明叶绿素a捕获的光能不能逆传递给藻胆体中的藻胆蛋白。在77K荧光发射光谱中也只有叶绿素a的荧光峰，位于695 nm的峰来源于光系统Ⅱ，位于730 nm的峰来源于光系统l。此结果同样说明叶绿素a捕获的光能不能逆传递给藻胆蛋白． 3．我们以多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)为材料，对其藻胆体核心和藻蓝蛋白进行了重组实验，得到了具有光能传递效率的藻胆体核心——藻蓝蛋白复合物。在吸收光谱中，藻胆体核心有一吸收峰和一个吸收肩，分别位于654 nm和600 nm。藻蓝蛋白的吸收光谱中只有一个峰，位于620 nm．重组样品的吸收光谱有一吸收峰和一吸收肩，分别位于654 nm和620 nm．由于620 nm与654 nm的吸收比远大于核心的600 nm与654 nm的吸收比，因此，可以认为部分藻蓝蛋白已与核心重组。在室温荧光发射光谱中，藻胆体核心只有一个峰，位于676 nm。藻蓝蛋白只有一个峰，位于653 nm。重组样品有一荧光发射峰和一荧光发射肩，分别在669 nm和650 nm附近。669 nm荧光来源于核心，650 nm荧光来源于藻蓝蛋白。重组后的核心的650 nm荧光显著大于未重组的核心，这也说明部分藻蓝蛋白与核心已重组．在77K荧光发射光谱中，藻蓝蛋白只有一个峰，位于655 nm。藻胆体核心有二个峰，分别位于666 nm和686 nm。重组样品有两个荧光发射峰和一荧光发射肩，分别位于666 nm、683 nm和648 nm附近．重组的核心的别藻蓝蛋白的荧光(F666)和藻蓝蛋白的荧光(F648)都强于未重组的核心。这一结果同样说明有藻胆体——藻蓝蛋白复合物生成。 除以上研究工作之外，我们还对多变鱼腥藻藻胆体在解离过程中的光谱特性及光能传递、藻胆体——类囊体膜的光谱特性及光能传递、藻胆体解离重组、藻胆体核心在低浓度磷酸缓冲液中的光谱特性、以及温度对藻胆体核心的影响等进行了研究。研究结果有待整理。 本文编写：PBS：藻胆体;PEB：藻红胆素;PE：藻红蛋白;PUB:藻尿胆素;PEC：藻红蓝蛋白;PCB:藻蓝胆素;PC：藻蓝蛋白;PSⅡ：光系统Ⅱ;APC:别藻蓝蛋白;PS I：光系统I;TE:末端发射体

PSII色素蛋白复合物的脂质体重组及反应中心的功能研究

光系统II（PSII）是存在于类囊体膜中的多亚基色素蛋白复合物，是吸收光能、催化光诱导水裂解释放氧气、质子和电子的重要机构。它在体内的基本单位是由外周天线蛋白（LHCII）与PSII核心复合物结合形成的PSII-LHCII超分子复合物，这一结构保证了LHCII吸收的能量能够快速有效的传递到PSII反应中心（RC），进行原初光化学反应。 本论文分为两部分：1、利用捕光色素蛋白复合物（LHCII）与PSII核心复合物在以DGDG、PG、SQDG三种类囊体膜脂形成的脂质体中重组的方法，研究了LHCII与PSII在脂膜上结构与功能的相互作用;2、通过研究光破坏和色素置换对PSII RC的影响，探讨了RC中不同色素的功能。主要结果如下： 1、LHCII与PSII核心复合物的蛋白脂质体研究： 将OECC（粗提核心复合物）、pdOE（纯化核心复合物）、LHCII（大量天线）制剂分别与脂质体重组并研究了其光谱性质。LHCII在与脂质体重组前表现出典型的聚集态光谱特征，重组后吸收和荧光发射峰发生明显蓝移;LHCII、OECC和pdOE三种蛋白脂质体与重组前的样品相比荧光发射强度增加;表明脂环境影响了色素蛋白复合物的聚集状态以及色素和蛋白之间的相互作用。 OECC和pdOE分别与LHCII在脂质体中重组，得到两种重组蛋白（LHCII-OECC和LHCII-pdOE）脂质体，用冰冻蚀刻电镜技术和低温荧光光谱的方法研究其结构和功能特征。LHCII和核心复合物（OECC或pdOE）结合形成PSII-LHCII重组颗粒，并在脂质体中均匀排布，阻止了LHCII晶格状结构的形成。重组蛋白脂质体的吸收光谱既有LHCII的吸收特征，又有核心复合物的特征吸收峰，但低温荧光光谱的主要发射峰是核心复合物的特征峰（684 nm-685 nm），而不是LHCII的特征峰（680 nm）;而且激发不同色素得到的荧光发射光谱基本一致，这些结果证明LHCII吸收的能量传递到了核心复合物中，在重组蛋白脂质体中不同色素蛋白复合物在结构和功能上都实现了相互偶联。 通过对OECC或pdOE与LHCII重组形成的蛋白脂质体放氧或DCPIP光还原活性的检测研究了PSII光化学活性特征。LHCII和核心复合物（OECC或pdOE）的重组蛋白脂质体与单独核心脂质体相比，在强光和弱光下光化学活性都明显提高。这从另一个角度证明了核心复合物与LHCII的功能偶联，LHCII的结合使捕光截面积增大，从而使PSII光化学活性增加。 用77K飞秒时间分辨荧光光谱分析了几种蛋白脂质体的能量传递和捕获情况。LHCII、OECC和pdOE三种蛋白脂质体的主要荧光衰减组分分别是670 ps（发射峰在680 nm）、650 ps（发射峰在690 nm）和570 ps（发射峰在685 nm）。LHCII-OECC和LHCII-pdOE脂质体的主要衰减组分分别是940 ps（发射峰在690 nm）和840 ps（发射峰在685 nm），并且出现了一个在核心复合物脂质体和LHCII脂质体中没有的40 ps组分，可以推测，这是LHCII和核心复合物之间达到平衡的时间组分，比激发态衰减的平均寿命要快得多，因此支持了PSII的trap-limited激发能衰减动力学模型。此外，可以看到天线的增大使Chl a荧光衰减的寿命延长，这一特性可能与PSII的光保护机制有关。 LHCII和OECC、LHCII和pdOE在脂质体中都成功的实现了重组，而且在结构和功能上没有明显差异;表明小天线以及23 kDa、17 kDa蛋白可能不是LHCII和核心复合物结合及能量传递所必需的。 2、受体侧光破坏和色素置换对PSII RC的影响： 在800 μmol.m-2 .s-1光照和无外加电子受体、供体的情况下，研究了PSII RC色素的受体侧光破坏情况。Chl a、Pheo和β-Car的光漂白几乎同时发生，其中在680 nm吸收的色素破坏最为显著，670 nm吸收的外周Chl比其他色素更加稳定。荧光发射强度呈先升高后降低的趋势，最大发射峰位逐渐蓝移，表明色素之间的能量传递受到破坏。用β-Car的主要吸收波长488 nm和514.5 nm激发得到两组谱带峰位和强度不同的拉曼光谱，表明在PSII RC中存在两个光谱性质不同的β-Car。光破坏过程中两组谱带的位置和带宽都没有明显变化，表明β-Car的光保护机制不涉及自身构象的变化。 将PSII RC与Cu-Chl a进行色素置换，得到了与Cu-Chl重组的RC（Cu-Chl-RC），含有0.5 Cu-Chl/2Pheo。与对照RC（按同样方式与Chl a置换的RC）和天然RC相比，Cu-Chl含量增加而Chl含量减少，660 nm的吸收增加而670 nm吸收降低，因此推测是外周Chl被替换。色素置换过程对RC的多肽组分及大部分的P680活性没有影响，CD光谱的变化也很小，表明产生CD信号的色素和蛋白环境也没有受到明显影响。但是Cu-Chl-RC的荧光发射强度明显降低，最大发射峰蓝移且峰形发生变化，Cu-Chl可能在重组RC中作为激发态的淬灭剂，阻碍了色素之间的能量传递。

Development of artificial breeding techniques for long-whiskered catfish, Sperata aor and giant river catfish, Sperata seenghala of Bangladesh

Sperata aor and S. seenghala are the two important native catfishes of Bangladesh but commercial farming of these species is not possible due to lack of naturally collected or artificially produced seeds for stocking. Attempts were made to develop techniques for seed production by artificial breeding and nursery-rearing of fries of these catfishes. A total of 60 S. seenghala (750-1,500 g) and 10 S. aor (600-1,000 g) broods were collected from the Brahmaputra river-basin and floodplains in Mymensingh region four months prior to their breeding season. The collected brood fishes were reared in separate earthen ponds with supplementary feeds comprising of rice bran (40%), mustard oil cake (29%), fish meal (30%) and vitamin-premix (1 %). Three experiments were conducted to optimize the hormone dose. A total of nine S. seenghala females weighing from 750 to 1,500 g were given an initial and resolving dose of 12-20 and 16-24 mg PG/kg body weight, respectively. The males weighing from 650-950 g were administered a single dose of 18-26 mg PG/kg body weight at the time of the time of administering the resolving dose to the females. The females ovulated partially and the eggs were examined under a compound microscope, but most of them were found to be less ripe or damaged. Collection of milt by stripping the males was not successful. The testes were taken out and sperm were observed to be non-motile and less developed. In view of stimulating natural propagation of S. seenghala, artificial holes (nests) were constructed in the pond bottom. Each hole was 0.7 m in diameter and 0.3 m in depth. A total of 10 holes were made and then 10 pairs of S. seenghala breeders (800-1,200 g) were stocked in the pond. In mid February, 3,000 fry of S. seenghala with a mean length of 4.60 cm and weight of 0.36 g were collected by repeated netting followed by drying of the pond. The fry were then stocked in a nursery pond and fed with commercial feed (SABINCO starter-1). The average length and weight of the fingerlings were 9.01 cm and 3.95 g, respectively and the estimated survival was 60% after two months of rearing. S. aor did not respond to natural spawning. Further study is essential to develop techniques for their successful artificial and natural breeding.

大蹼铃蟾抗肿瘤蛋白及其制备方法和其基因

本发明涉及大蹼铃蟾抗肿瘤蛋白及其制备方法和其基因，属于生物医学领域。抗肿瘤蛋白是从中国两栖类动物大蹼铃蟾皮肤分泌物中分离得到的一种单链多肽，分子量2697，等电点9.83，多肽氨基酸全序列一级结构为：NH2－GIGGKILSGLKTALKGAAKELASTYLH－NH2。制备方法是收集大蹼铃蟾皮肤分泌物，离心去除沉淀、冷冻干燥后，经离子交换、高压液相反相柱层析分离纯化后得到。由650、623、625个核苷酸组成的三个不同的基因可编码大蹼铃蟾抗肿瘤蛋白，编码成熟抗肿瘤蛋白分别为第177－257位、第166－246位、175－255位核苷酸。具有抑制肿瘤细胞生长、抗艾滋病病毒活性和抑制细菌和真菌生长的作用。